跳到主页内容
美国国旗

美国政府的官方网站

Dot政府

gov意味着它是官方的。
联邦政府网站通常以.gov或.mil结尾。之前分享敏感信息，确保你在联邦政府政府网站。

Https系统

该站点是安全的。
这个https（https）：//确保您连接到官方网站，并且您提供的任何信息都是加密的并安全传输。

访问密钥 NCBI主页 MyNCBI主页 主要内容 主导航
.2009年5月15日15:15:985-99。

小鼠MsrA缺失导致HBO诱导的白内障：MsrA修复线粒体细胞色素c

L A布伦南 1, W Lee（W李）, T科威尔, F吉卜林, M Kantorow先生
附属公司

小鼠MsrA缺失导致HBO诱导的白内障：MsrA修复线粒体细胞色素c

L A布伦南等。 摩尔-维斯. .

摘要

目的：大量证据表明，蛋氨酸亚砜还原酶a（MsrA）通过维持线粒体功能在晶状体细胞抵抗氧化应激中发挥作用。相应地，蛋白质蛋氨酸亚砜（PMSO）增加与晶状体老化和人类白内障形成有关，表明MsrA活性的丧失与该疾病有关。在这里，我们测试了MsrA蛋白修复缺失与白内障形成相关的假设。为了验证这一假设，我们研究了MsrA缺失对高压氧治疗小鼠晶状体混浊的影响，确定了MsrA缺失后晶状体线粒体蛋白氧化，并确定了MrsA修复已确定蛋白的能力。

方法：野生型和MsrA基因敲除小鼠在8个月内接受或不接受100次高压氧（HBO）治疗，并通过狭缝成像记录的体内光散射测量检查晶状体。除细胞色素c（cyt c）外，还对电子传递链五种复合物的五种特定蛋白质代表进行了MsrA的共免疫沉淀。对来自敲除型和野生型晶状体的晶状体蛋白中的Cyt c进行溴化氰（CNBr）裂解，以鉴定氧化蛋氨酸。使用蛋氨酸特异性CNBr裂解来区分体外cyt c中氧化和未氧化的蛋氨酸，并评估MsrA恢复氧化cyt c活性的能力。cyt-c的质谱分析用于确认MsrA在体外的氧化和修复。

结果：与野生型小鼠相比，MsrA基因敲除小鼠的HBO治疗导致晶状体中的光散射增加。MsrA与线粒体电子传递链五种复合物中的四种以及cyt c相互作用。发现cyt c在敲除镜片中聚集和降解，与其氧化一致。氧化cyt c的体外分析显示存在两种可被MsrA修复的氧化蛋氨酸（met 65和met 80）。修复cyt c中的氧化蛋氨酸可恢复细胞色素c氧化酶的活性，并降低细胞色素c过氧化物酶的活性。

结论：这些结果表明，MsrA缺失导致暴露于HBO的小鼠的光散射增加，并且他们确定cyt c在淘汰镜片中被氧化。他们还证明，MsrA可以通过修复PMSO来恢复cyt c的体外活性。这些结果支持了MsrA对保持晶状体透明性很重要的假设，并提供了证据表明，MsrA修复线粒体cyt c可能在晶状体防御白内障形成中发挥重要作用。

PubMed免责声明

数字

图1
图1
MsrA基因敲除小鼠和暴露于高压氧的野生型小鼠晶状体的典型裂隙灯图像。A类：使用MsrA特异性抗体对野生型小鼠的肝组织上清液（SN）和线粒体蛋白（M）以及MsrA基因敲除小鼠的肝和脑组织上清（SN。B-E类.小鼠晶状体的裂隙灯显微镜检查。所示为拍摄的小鼠数量、HBO治疗的数量以及治疗8个月后表现出光散射的小鼠数量。
图2
图2
MsrA与人类晶状体上皮细胞中电子传递链的成分相互作用。A类：使用MsrA抗体免疫沉淀的HLE线粒体蛋白的SDS-PAGE和免疫印迹用复合物I-V特异亚单位的抗体进行检测（CI=NDUFS4[18kDa]，CII=70kDa亚单位，CIII=核心1亚单位[48kDa]、CIV=细胞色素c氧化酶亚单位I[57kDa]和CV=ATP合酶亚单位β[56kDa]）。B：用MsrA抗体检测牛肝组织上清液的SDS-PAGE和免疫印迹，该上清液使用复合物I-V（如上所列）特定亚单位的抗体进行免疫沉淀。C类：使用MsrA特异性抗体免疫沉淀的HLE线粒体提取物的SDS-PAGE和免疫印迹，并使用cyt-c特异性（12kDa）抗体进行探测。D类：使用cyt-c-特异性抗体免疫沉淀并用MsrA特异性抗体探测的HLE线粒体提取物的SDS-PAGE和免疫印迹。
图3
图3
晶状体上皮细胞中MsrA和细胞色素c的共放大。A类：通过免疫荧光显微镜对人类晶状体上皮细胞中MsrA（红色）和cyt c（绿色）的共定标和（c）两个图像（橙色）的合并。底部面板显示顶部面板中指示区域的缩放区域。B：通过免疫荧光显微镜对人类晶状体上皮细胞中线粒体有丝分裂跟踪器标记物（红色）和MsrA（绿色）的共同定位以及（C）两个图像（橙色）的合并。底部面板显示顶部面板中指示区域的缩放区域。C类：SDS-PAGE和免疫印迹法，使用100µg蛋白质，使用cyt-C特异性抗体对显微切割的晶状体上皮（E）、皮层（C）和纤维（F）总蛋白提取物进行免疫印迹。
图4
图4
MsrA缺陷小鼠晶状体中的Cyt c有氧化和聚集的迹象。A类：CNBr用cyt c特异性抗体裂解晶状体总蛋白提取物后，对cyt c（5µg）进行SDS-PAGE和免疫印迹。从未经HBO治疗的野生型和MsrA敲除小鼠晶状体中提取的晶状体蛋白。通道1–野生型鼠标镜头，通道2–MsrA敲除鼠标镜头，路径3–cyt c标准。B：SDS-PAGE凝胶的胶体蓝染色显示为蛋白质负荷的对照。C类：CNBr用cyt c特异性抗体裂解晶状体总蛋白提取物后，对cyt c（5µg）进行SDS-PAGE和免疫印迹。HBO治疗后从野生型和MsrA敲除小鼠晶状体中提取的晶状体蛋白。通道1–野生型鼠标镜头，通道2–MsrA敲除鼠标镜头，路径3–cyt c标准。D类：SDS-PAGE凝胶的胶体蓝染色显示为蛋白质负荷的对照。
图5
图5
MsrA修复cyt c中的氧化蛋氨酸，并分解氧化cyt c。A类：在氧化cyt c（5µg）的CNBr裂解后，Tricine-SDS-PAGE凝胶的胶体蓝染色。车道1未经处理的cyt c、车道2-0.4 mM HOCl（摩尔比2:1）、车道3-0.8 mM HOC1（摩尔比4:1）和车道4-1.2 mM HOCI（摩尔比6:1）。通道5-7为Cyt c（HOCl比率相同），由1.9µM MsrA和15 mM DTT修复。B：使用胶体蓝染色对用高剂量HOCl氧化的cyt c（5µg）进行SDS-PAGE凝胶分析。车道1-3，高剂量HOCl（5、7.5和10 mM HOCl）。车道4包含cyt c标准。C类：CNBr裂解后cyt c（5µg）的Tricine-SDS-PAGE凝胶的胶体蓝染色。泳道1–未经处理的用CNBr裂解的胞苷c。通道2–用CNBr裂解的氧化cyt c（用0.8 mM HOCl处理的0.2 mM cyt c，摩尔比为4:1）。车道3–37ºc下用MsrA（1.9µM）和DTT（15 mM）处理2小时的氧化cyt c（291µM。
图6
图6
HOCl-氧化细胞色素c的反褶ESI质谱。A类：天然细胞色素c。B：Cyt c氧化（4:1 Cyt c:HOCl 15分钟）。C类：Cyt c氧化（4:1 Cyt c:HOCl 15分钟），并用1.9μM MsrA（37℃下2小时）和15 mM DTT修复。D类：Cyt c氧化（4:1 Cyt c:HOCl 15分钟），并在仅含有15 mM DTT的修复缓冲液中培养（37℃下2小时）。
图7
图7
MsrA修复氧化酶活性并降低细胞色素c的过氧化物酶活性。A类：使用氧化和修复的细胞色素c的细胞色素c氧化酶活性的代表图。使用还原的野生型细胞色素c的细胞色素c氧化酶活性在该测定中给出最大活性。当氧化的cyt c（用HOCl的4:1摩尔比孵育15分钟）用作细胞色素c氧化酶的底物时，活性下降92%至8.3%。用MsrA（1.9µM，37℃下2小时）和15 mM DTT处理氧化的cyt-c（291µM），使cyt c氧化酶活性增加7倍，达到氧化后的66%或58%修复。此处显示的活性是cyt c氧化形式的活性百分比。B：cyt c介导的过氧化物酶活性的代表图。野生型蛋白的活性为氧化蛋白的9.5%。氧化cyt c（与HOCl摩尔比4:1孵育15分钟）产生最大的过氧化物酶活性。用MsrA（1.9µM，37℃下2小时）和15 mM DTT处理氧化的cyt c（291µM）导致cyt c过氧化物酶活性降低40%。此处的活性表示为cyt c氧化形式活性的百分比。
图8
图8
维持晶状体功能的cyt c的MsrA修复模型以及未修复的氧化细胞色素c对晶状体功能的潜在影响。在晶状体cyt c正常呼吸期间，电子从电子传递链（ETC）的复合体III转移到复合体IV（1），超氧化物是ETC的副产物，主要来自复合物I和III。在接受HBO治疗时，活性氧的增加可导致线粒体功能障碍，电子传递减少或无电子传递，活性氧生成增加（2）。由于氧化应激，Cyt c可能在其蛋氨酸残基上被氧化（3）。然后，细胞色素c可能被线粒体释放，启动细胞凋亡的内部途径（4），或被MsrA修复以恢复正常功能。cytc缺乏MsrA修复可能导致多种晶状体功能丧失，最终导致白内障。
请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

查看所有类似文章

引用人

查看所有“被引用”文章

工具书类

    1. Stadtman ER、Van Remmen H、Richardson A、Wehr NB、Levine RL。蛋氨酸氧化和老化。Biochim生物物理学报。2005;1703:135–40.-公共医学
    1. Truscott RJ，Augusteyn RC。老年性核白内障形成过程中人类晶状体蛋白的氧化变化。Biochim生物物理学报。1977;492:43–52.-公共医学
    1. Garner MH，Spector A.正常和老年性白内障晶状体中半胱氨酸和蛋氨酸的选择性氧化。美国国家科学院学报，1980年；77:1274–7.-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Petropoulos I，Mary J，Perichon JMM，Friguet B.大鼠肽甲硫氨酸硫还原酶：cDNA的克隆，衰老过程中基因表达和酶活性的下调。《生物化学杂志》2001；355:819–25.-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Gabbita SP、Aksenov MY、Lovell MA、Markesbery WR。阿尔茨海默病大脑中肽蛋氨酸亚砜还原酶的减少。神经化学杂志。1999;73:1660–6。-公共医学

出版物类型

MeSH术语